陳思慧（上海隧道工程有限公司，上海 200438)

TRD （Trench-Cutting & Re-mixing Deep Wall Method，等厚度水泥土地下連續(xù)墻工法）工法墻具有施工精度高、整體性好、抗?jié)B能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，越來越多地應(yīng)用于地鐵保護(hù)區(qū)內(nèi)深基坑工程中[1-2]。

1 工程簡介

上海南站站為地下三層雙柱島式車站，車站外包總長度169.295 m，標(biāo)準(zhǔn)段外包寬度 26.4～27.2 m。標(biāo)準(zhǔn)段基坑深度約 25.2 m，坑底位于第 ⑤2-1 粉砂夾粉質(zhì)黏土層中，采用明挖順作法施工。圍護(hù)結(jié)構(gòu)選用 1 200mm厚地下連續(xù)墻，墻深 48 m，接頭形式為十字鋼板接頭，墻趾位于第 ⑦2 層粉砂層中。車站沿基坑深度方向設(shè)置 7 道支撐，其中第 1、5道為鋼筋混凝土支撐，其余均為鋼支撐。TRD 工法施工涉及的土層及物理特性如表 1 所示。

車站東側(cè)為已建的萬科中心三期基坑，與車站共用圍護(hù)。南側(cè)為運(yùn)營中的地鐵 1號線區(qū)間隧道，距離車站地下墻約 34 m。為確保上海南站站施工期間 1號線的運(yùn)營安全，在車站南端頭井外側(cè)設(shè)置 U 字形 TRD 工法墻，深度 65 m，以減少車站減壓降水對地鐵隧道的影響。其中，車站東側(cè)TRD 工法墻已由萬科三期提前施工，如圖 1 所示。

表1 上海南站站土層物理特性

圖1 上海南站站工程平面圖

2 TRD工法施工難點(diǎn)

本工程 TRD 工法墻深度達(dá)到 65 m，已達(dá)到目前 TRD 工法施工的極限；同時，地下不明障礙物多，地層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在橫向切割土體的過程中，切割箱受到不同土層的阻力，TRD 工法推進(jìn)困難，且易造成鏈條脫落。

3 TRD工法施工

3.1 施工設(shè)備及施工參數(shù)

施工采用 TRD-Ⅲ 型工法設(shè)備，考慮到本工程土層為軟土，選用適用軟土的標(biāo)準(zhǔn)鎢鋼刀頭，以增強(qiáng)刀頭的耐磨性。采用 19 節(jié)切割箱進(jìn)行施工，包含 1 節(jié) 3.5m被動輪、1 節(jié)1.2m切割箱及 17 節(jié) 3.65m切割箱。

本工程 TRD 工法采用“三循環(huán)”工藝。由于墻深達(dá)到65 m，為減少切割箱先行挖掘的阻力，先行挖掘采用鈉基膨潤土切削液，膨潤土摻量為 5%；固化液采用 P.O 42.5 普通硅酸鹽水泥，水灰比 1.2，水泥摻量 25%。

3.2 TRD工法施工要點(diǎn)

（1）由于施工場地地下障礙物多，在 TRD 工法墻施工前，對地下 3m深范圍內(nèi)障礙物進(jìn)行清除，并在清除障礙物的區(qū)域及時回填素土，再用挖機(jī)分層夯實(shí)。施工前根據(jù) TRD工法設(shè)備重量，對施工場地進(jìn)行鋪設(shè)鋼板等加固處理措施，確保樁機(jī)及切割箱的垂直度。

（2）由于上海南站站 TRD 工法深度達(dá)到 65 m，切割箱受到阻力較大，所以為確保順利推進(jìn)，施工時切割箱保持 5°傾斜進(jìn)行切削推進(jìn)。

（3）施工過程中一旦出現(xiàn)冷縫則在接縫處對已成墻(長度為 1 m)重新切割攪拌，確保止水效果。

4 基坑施工過程中的其他措施

（1）合理安排降水方式?；觾?nèi)嚴(yán)格按照“適時、適量、有控制”要求降水，承壓水降水時根據(jù)實(shí)測承壓水水頭標(biāo)高及開挖深度按需降水，地下水位保持在開挖面下 1m以內(nèi)，避免過量降水，坑內(nèi)外均要設(shè)置觀測井，加強(qiáng)觀測，必要時回灌水，避免降壓過量危及周圍環(huán)境安全?；娱_挖前進(jìn)行降水試驗(yàn)，以驗(yàn)證圍護(hù)結(jié)構(gòu)止水封閉性。

（2）開挖及支撐措施?；訃?yán)格按照“分區(qū)、分塊、對稱、平衡、限時”原則指導(dǎo)開挖，嚴(yán)格控制縱坡≤1：3，明確挖土施工和支撐架設(shè)的時間進(jìn)度安排，加強(qiáng)設(shè)備投入和現(xiàn)場施工組織?；娱_挖施工時，提前做好鋼支撐預(yù)拼裝，待開挖至每層土完成后，可立刻進(jìn)行鋼支撐安裝。開挖后 6 h 內(nèi)完成鋼支撐架設(shè)。

（3）調(diào)整盾構(gòu)進(jìn)出洞加固時間。盾構(gòu)進(jìn)出洞加固一般情況下于主體結(jié)構(gòu)完成后至盾構(gòu)進(jìn)出洞之前進(jìn)行。此次考慮到最大程度減少車站施工對已運(yùn)行 1號線區(qū)間的影響，最大程度加強(qiáng)影響范圍內(nèi)的土體強(qiáng)度，此次靠近 1號線區(qū)間的盾構(gòu)地基加固，于地下連續(xù)墻完成后至土方開挖之前進(jìn)行。

（4）結(jié)構(gòu)回筑措施。做好勞動力及機(jī)械設(shè)備進(jìn)場計劃，待支撐拆除完成具備施工條件后，即刻進(jìn)行混凝土樓板施工，縮短混凝土樓板制作形成時間；各層樓板可采用早強(qiáng)混凝土進(jìn)行澆筑，縮短混凝土樓板達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度時間。

5 效果分析

5.1 地鐵1號線保護(hù)要求

地鐵 1號線保護(hù)等級為一級。地鐵結(jié)構(gòu)保護(hù)要求為：①地鐵結(jié)構(gòu)的沉降（或隆起）變化累計量和水平位移變化累計量＜10 mm。②水平直徑收斂變化量累計＜10 mm。

同時，為確保地鐵1號線運(yùn)營安全，設(shè)置地鐵 1號線變形報警值為：①地鐵結(jié)構(gòu)位移、沉降或隆起、收斂變化量連續(xù) 3 天同方向日變量達(dá)到 0.5 mm。②監(jiān)測值超過總變形控制量的 1/2 時。

5.2 TRD工法墻隔離效果理論分析

上海南站車站施工需對⑦層承壓水層進(jìn)行減壓降水，水位降深 1～3 m。根據(jù)地質(zhì)情況，對有無 TRD 工法墻兩種情況進(jìn)行降水云圖分析，如圖 2、圖 3 所示。

圖2 有TRD情況下⑦層承壓水減壓降水穩(wěn)定后的水位降深云圖（m）

圖3 無TRD情況下⑦層承壓水減壓降水穩(wěn)定后的水位降深云圖（m）

根據(jù)上述計算結(jié)果，有 TRD 情況下，坑內(nèi)滿足水位降深要求時，對基坑周邊影響最大處位于標(biāo)準(zhǔn)段中部，坑外最大水位降深 1 m，在運(yùn)行地鐵區(qū)間處水位降深僅為 0.2m左右；無 TRD 情況下，降壓滿足水位降深要求時，對基坑周邊影響最大處位于南端頭，坑外最大水位降深約為 3 m，在運(yùn)行地鐵區(qū)間處水位降深為 1.0～1.6m。

同時，根據(jù)降水云圖，考慮降水引起的固結(jié)沉降，計算⑦層降壓滿足要求時，對坑外產(chǎn)生沉降影響。具體云圖如圖4、圖 5 所示。

圖4 有TRD情況下降水引起周邊沉降云圖（mm）

圖5 無TRD情況下降水引起周邊沉降云圖（mm）

根據(jù)計算結(jié)果，有 TRD 情況下，降壓對基坑周邊影響最大處位于標(biāo)準(zhǔn)段中部，坑外最大沉降約為 4.5 mm，在運(yùn)行地鐵區(qū)間處沉降僅為 0.75m左右；無 TRD 情況下，降壓對基坑周邊影響最大處位于南端頭，坑外最大沉降約為 10 mm，在運(yùn)行地鐵區(qū)間處沉降為 3～5mm。

5.3 TRD工法墻實(shí)施效果

上海南站站在完成主體結(jié)構(gòu)土方開挖后，運(yùn)營中的地鐵1號線盾構(gòu)隧道沉降 2.85 mm，隧道收斂變形 2.1 mm，未出現(xiàn)隧道滲漏現(xiàn)象，變形控制良好。

6 結(jié) 語

上海南站站 TRD 工法墻自 2017年8月10日開始下沉切割箱，至2017年8月17日累計完成 130m工法墻施工，每日成墻 8～10 m，每次切割箱起拔約 2 d，每次切割箱下沉約 1.5 d。施工設(shè)備、鏈條及刀具均由日本進(jìn)口，施工過程中未出現(xiàn)切割箱抱死、鏈條斷裂等情況。

上海南站站基坑施工引起的地鐵 1號線盾構(gòu)隧道變形滿足控制指標(biāo)，TRD 工法施工取得了圓滿成功，為今后類似工程提供了借鑒經(jīng)驗(yàn)。